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摘要:
超高層建筑施工中,應用基坑支護施工技術可以支護建筑工程的基坑,防止周圍建筑和環境對深基坑產生影響,避免在施工中有滑坡、坍塌等問題出現。文章結合具體的工程實例,詳細介紹了建筑施工中基坑支護技術的應用。
關鍵詞:
超高層;基坑支護;施工技術;應用
1深基坑支護技術常見類型
1.1土釘墻支護
(1)土釘墻是由邊坡土體、土釘、加筋混凝土面板共同組成的一種穩定的邊坡支護方式。它的支護結構是加固和加緊原來的土體,具體的操作:將土釘打進基坑的邊坡中,使土體的結構更加的穩固。依照邊坡的土質特性,把打進鋼管的邊坡再注入漿形成最終的土釘,或者等成孔再打進鋼筋再注漿形成土釘。土釘以外的邊坡應該噴射混凝土,設置一定的鋼筋網,形成所需的混凝土的面板,整體起到支護作用的結構,從而使基坑邊坡達到所需要的穩定和安全。
(2)土質均勻的邊坡比較適用于土釘墻支護技術。在人工降水或地下水位之上的普通黏性土、粉土、素填土、黏性沙土中,不適合含水量比較豐富的土質,如淤泥土層、粉細砂層等,也不適合自穩能力相對差的軟弱土層。該支護技術在開挖基坑土體做邊坡支護、開挖土體時用到的永久擋土結構、維修和加固原有的支護機構和擋土內結構等都得到了比較廣泛的運用。
(3)土釘墻面坡度不能大于1:0.1,坡腳或坡頂要設置排水設施,根據具體情況在坡面設置泄水孔。為了達到土釘和面層的有效結合的目的,應該設置和土釘焊接鋼筋連接的面層鋼筋網,置進土體的土釘長度、布置土釘形式、鉆孔所需的直徑、間距和夾角等都必須按照相關的規定實施。根據基坑的開挖的深度具體的對土釘墻實施分段施工措施,上下段的坡面需要用鋼筋網來進行搭接,長度不能小于300mm。
1.2地下連續墻的支護
施工中保證地下結構和周圍環境不受支護的危害,是支護深基坑的最終目的。深基坑在加固中會出現很多可能,如區域性、可變性、和風險性等。基坑的深度加深,相關技術人員必須足夠重視,設計出科學合理的基坑支護方式。該支護方式的基坑深度通常情況要大于10m,工程周圍建筑對偏移和沉降的要求較高時一般會用這一技術。該結構形式對周圍環境造成的影響相對較小,適合復雜的地質條件。但是由于堅硬的土地不易開挖,如遇地下巖石層,用到的設備會加大施工成本,施工過程中的廢漿處理也比較困難,所以這一技術沒有被廣泛的應用。
1.3鋼板樁支護施工技術
鋼板樁支護技術通常在深度小于8m,變形要求相對低的項目中應用比較多。該技術施工方便、速度較快且成本不高。該技術用熱軋型并且帶鉗口和鎖口的輕鋼加工而成,通過連接鋼板樁,形成所需的鋼板墻,達到擋水和擋土的目的。當前,鋼板樁支護技術被廣泛的在基坑支護建設中運用,尤其在軟土地區比較普遍。因鋼板樁有一定的柔性,所以可以根據其界面的不同形式,分為直U型、Z型和腹板型。在實際施工中還要使用錨拉桿做適當的支撐,避免地基和地表因此而產生變形可能。
2應用實例
2.1某工程實際情況和具體支護方案
某建筑面積219329.87m2的大廈,其地下的建筑面積大約為62358.43m2,地下一共分為四層,地下基坑的形狀為長方形,周長大約為580m,基坑的面積約為22224m2;開挖基坑的具體深度為20.2m,設置的塔樓核心筒為28.7m,具體基坑形狀見圖1。把排樁、環撐及錨索、止水帷幕、坑底加固聯合起來進行支護。
2.2分析基坑變形機理
基坑變形機理分析:①止水帷幕的滲漏,止水帷幕發生滲漏不僅嚴重影響基坑的安全,還經常出現因地下水位下降而造成的基坑周邊的建筑物沉降的現象;②圍護結構的水平位移,開始開挖基坑以后,圍護墻由于受力會變形,因為一般都是先開挖,后支撐,因此在開挖圍護強之后,安裝支撐之前就已經造成了一定的變形;③立柱樁發生沉降位移,在施工中,基坑受開挖土方和降水的影響,立柱樁可能發生不均勻的沉降,如果沉降現象不均勻,就會影響整個支護體系的穩定性;④坑底隆起,隨著開挖越來越深,增加了基坑內外的土面高度。開完到一定的深度以后,基坑內外土面高差所形成的加載和地面各種超載的作用使圍護墻外側土體不斷的向基坑移動,基坑坑底就會向上隆起。另外,基坑開挖完成以后,基坑的墻體會不斷的移向基坑,墻體在不斷的平移過程中,對其土體的推擠力極易引起基地發生隆起。
2.3避免基坑產生變形的措施
(1)避免發生水帷幕的滲漏措施。為了保障連續進行水帷幕施工,防止冷縫的產生,止水帷幕應比圍護樁先進行施工,在完成三軸攪拌樁的28天養護以后再用回轉鉆機進行圍護樁的施工,使其對完成施工的三軸攪拌樁的干擾降低。
(2)控制圍護樁的水平位移措施。應該使開挖土方和混凝土內支撐分區域進行施工,使開挖土方和內支撐的施工間隙減小,降低圍護引起的機構變形。根據先開挖土方區域變形最大的原則調整土方的每層開挖順序,有效降低累計變形。
(3)控制立柱樁的沉降措施。混凝土灌注樁施工工藝比較成熟,對立柱樁的沉降進行控制的關鍵是控制清孔的質量和孔底沉渣的厚度。
(4)控制坑底隆起措施。因該工程有較大的淤泥厚度,應設計在基坑內側采用高壓旋噴樁進行裙邊加固。根據實際設計要求,挖到距離坑底2m的時候,需要加固高壓旋噴樁,從現場的狀況分析:①高壓旋噴樁可能會擾動土層,無形中增加了土層變形的可能;②高壓旋噴樁在坑底的施工時間比較長,可能會使坑底發生變形,不利于坑底的安全;③完成高壓旋噴樁的施工以后,要進行較長時間的養護,根據之前的經驗,28天的養護和設計的目還有一定差距。所以,把基坑內的加固工程轉換到地面上進行施工,可以使基坑的暴露時間相對減少,使高壓旋噴樁的強度得到很大程度的提高,也就降低了基坑的變形力度。
3結束語
受很多因素的影響,基坑支護的施工有一定的難度。所以,建筑施工企業進行基坑施工的時候,要按照工程的實際狀況,使用科學有效的基坑支護施工技術,使基坑支護技術發揮出最佳的功效,進而保證基坑工程可以安全、有序的進行施工。
參考文獻:
[1]肖巖.建筑工程項目的綠色施工管理探究[J].住宅與房地產,2015,(12):173-177.
作者:張海堂 單位:上海寶冶集團有限公司江蘇分公司